Han Awal Laporan TA Dwi L2E005443

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENGUJIAN KOMPOR GAS HEMAT ENERGI
MEMANFAATKAN ELEKTROLISA AIR DENGAN
ELEKTRODA LEMPENG BERLARUTAN NaOH

TUGAS SARJANA

DWI SEPTIANI
L2E 005 443

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
SEMARANG
DESEMBER 2010

i

TUGAS SARJANA
Diberikan kepada

: Nama : Dwi Septiani
NIM

Dosen Pembimbing

: L2E 005 443

: 1. Ir. Arijanto, MT
2. Ir. Bambang Yunianto, MSc

Jangka Waktu

: 6 Bulan (enam bulan)

Judul

: PENGUJIAN KOMPOR GAS HEMAT ENERGI
MEMANFAATKAN ELEKTROLISA AIR DENGAN
ELEKTRODA LEMPENG BERLARUTAN NaOH

Isi Tugas

: 1.Melakukan pengujian penghematan pemakaian elpiji
menggunakan Elektroliser HHO pada kompor rumah tangga.
2..Pengujian produksi HHO dengan variasi konsentrasi
NaOH.
3.Membahas hubungan antara konsentrasi NaOH,
penghematan elpiji, dan Arus.

Semarang,
Menyetujui,

Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. Arijanto, MT

Ir. Bambang Yunianto, MSc

NIP. 195301211983121001

NIP. 195906201987031003

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar.

NAMA

: DWI SEPTIANI

NIM

: L2E 005 443

Tanda Tangan

:

Tanggal

: 22 DESEMBER 2010

iii

iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah
ini :
Nama
NIM
Jurusan/Program Studi
Fakultas

Jenis Karya

:
:
:
:
:

Dwi Septiani
L2E005443
Teknik Mesin
Teknik
Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty
Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Pengujian Kompor Gas Hemat Energi Memanfaatkan Elektrolisa Air dengan
Elektroda Lempeng Berlarutan NaOH

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif
ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola
dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir saya
selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik
Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di
Pada Tanggal

: Semarang
: 27 Desember 2010

Yang menyatakan

( Dwi Septiani )

v

ABSTRAK

Dengan adanya program pemerintah mengenai konversi energi dari minyak
tanah ke elpiji, maka konsumsi elpiji akan semakin meningkat. Hal ini akan berakibat
pada naiknya harga bahan bakar. Oleh karena itu perlu adanya alat penghemat yang
dapat mengurangi konsumsi bahan bakar. Alat tersebut adalah elektroliser HHO yang
menghasilkan gas HHO atau Gas Brown. Pengujian dilakukan dengan menambahkan
elektroliser HHO pada kompor gas menggunakan elektroda stainless steel berbentuk
lempeng dengan variasi konsentrasi larutan elektrolit NaOH 1 gram, 2 gram, 3 gram, 4
gram, 5 gram, dan 6 gram dalam setiap 1,5 liter aquades. Penelitian meliputi pengujian
untuk mengetahui besarnya penghematan pengunaan elpiji pada kompor gas dengan
adanya penambahan elektroliser HHO dan pengujian produksi jumlah HHO dari
elektroliser HHO. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah bahwa konsentrasi
elektrolit NaOH 5 gram dengan elektroda stainless steel berbentuk lempeng
menghasilkan penghematan elpiji paling besar yaitu 19,10% dengan daya listrik yang
diperlukan sebesar 20,76 watt. Dari pengujian diketahui bahwa dengan penambahan
NaOH pada larutan elektrolit tidak selamanya akan menambah penghematan.

Kata kunci : gas brown, elektroliser HHO, NaOH, elektrolisa air, dan kompor gas.

vi

ABSTRACT
With the government program on energy conversion from kerosene to LPG, the
LPG consumption will increase. This will result in rising prices of biofuel. Hence the
need for saving devices that reduce fuel consumption. The tool is elektrolizer HHO gas
which produces HHO or Brown Gas. Testing is done by adding elektroliser HHO in gas
stove using a plate-shaped stainless steel electrodes with various concentration of
NaOH electrolyte solution 1 gram, 2 grams, 3 grams, 4 grams, 5 grams, and 6 g in each
1.5 liters aquades. The study involved testing to determine the amount of savings in the
use of LPG gas stove with the addition of HHO elektrolizer and production testing of
the amount of HHO elektrolizer. Results obtained from this study is that the
concentration of 5 grams of NaOH electrolyte with plates shaped stainless steel
electrodes to produce the greatest savings of LPG is 19.10% with the electrical power
required at 20.76 watts. From the test in mind that with the addition of NaOH in the
electrolyte solution is not always going to increase savings.

Keywords : brown gas, HHO elektroliser, NaOH, water electrolysis, and gas stoves.

vii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Semuanya akan terasa indah kalo kita selalu bersyukur”
“No pain no gain”

Laporan Tugas Sarjana ini saya persembahkan untuk orang-orang yang selalu
menyayangi dan berdo’a untuk keselamatan dan keberhasilan saya.

Ibu, bapak, dan kakak ku tercinta
Terima kasih atas segala dukungan dan do’a yang telah diberikan

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur senantiasa penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena
berkat rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul
“PENGUJIAN

KOMPOR

GAS

HEMAT

ENERGI

MEMANFAATKAN

ELEKTROLISA AIR DENGAN ELEKTRODA LEMPENG BERLARUTAN NaOH”.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi pada program strata
satu (S1) di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas
bimbingan, bantuan, serta dukungan kepada :
1.

Ir. Arijanto, MT, selaku Dosen Pembimbing I

2.

Ir. Bambang Yunianto, MSc, selaku Dosen Pembimbing II

3.

Mas Broto, selaku pembimbing Laboratorium Thermofluid Teknik Mesin Undip
yang telah banyak membantu.

4.

Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis menyadari banyak kekurangan. Oleh

karena itu segala kritik yang bersifat membangun akan diterima dengan senang hati
untuk kemajuan bersama. Akhir kata penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini
dapat memberikan manfaat kepada siapa saja yang membutuhkan data maupun referensi
yang ada dalam laporan ini.
Terima kasih.

Semarang, Desember 2010

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL....................................................................................................

i

HALAMAN TUGAS SARJANA ................................................................................

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ......................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... iv
HALAMAN PUBLIKASI ...........................................................................................

v

ABSTRAK ................................................................................................................... vi
ABSTRACT ................................................................................................................... vii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................................... viii
KATA PENGANTAR ................................................................................................. ix
DAFTAR ISI ................................................................................................................

x

DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ xvi
BAB I

PENDAHULUAN ........................................................................................

1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................

1

1.2 Perumusan Masalah ..............................................................................

1

1.3 Tujuan Penulisan ...................................................................................

2

1.4 Pembatasan Permasalahan ....................................................................

2

1.5 Metodologi Penelitian ...........................................................................

2

1.6 Sistematika Penulisan ...........................................................................

3

BAB II DASAR TEORI ............................................................................................

4

2.1 Elpiji ......................................................................................................

4

2.1.1

Elpiji dan Komposisinya ..........................................................

4

2.2 Hidrogen ................................................................................................

5

2.2.1

Pengertian Hidrogen.................................................................

5

2.2.2

Karakteristik Hidrogen .............................................................

6

2.2.3

Proses pemisahan Hidrogen .....................................................

6

2.2.4

Perbandingan Flammability Hidrogen dengan Bahan Bakar
x

Lain ..........................................................................................
2.2.5

9

Manfaat Hidrogen .................................................................... 11

2.3 Elektrolisis ............................................................................................ 12
2.3.1 Pengertian Elektrolisis ................................................................. 12
2.3.2 Cara kerja Elektrolisis .................................................................. 13
2.3.3 Komponen Elektrolisis ................................................................. 15
2.4 Katalisator ............................................................................................. 16
2.4.1 Kalium Hidroksida (KOH).......................................................... 16
2.4.2 Natrium Hidroksida..................................................................... 17
2.5

Stainless Steel ...................................................................................... 18
2.5.1 Pengertian Stainless Steel ........................................................... 18
2.5.2 Unsur – Unsur Dalam Stainless Steel ......................................... 19

2.6

Penghemat Bahan Bakar Elektrolizer HHO ......................................... 20

2.7

Pencampuran Bahan Bakar Elpiji dengan Gas HHO (Brown Gas) ..... 22

BAB III METODE PENELITIAN .............................................................................. 24
3.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian ..................................................... 24
3.2 Deskripsi Alat – Alat Uji....................................................................... 26
3.2.1 Gelas Ukur ................................................................................... 26
3.2.2 Stopwatch ..................................................................................... 27
3.2.3 Multimeter .................................................................................... 28
3.2.4 Termokopel .................................................................................. 28
3.2.5 Timbangan.................................................................................... 29
3.2.5.1 Timbangan Digital ............................................................. 29
3.2.5.2 Index Massa ....................................................................... 29
3.2.6 Elektrolizer HHO ......................................................................... 30
3.2.7 Panci Berpengaduk ...................................................................... 31
3.2.8 Kompor ........................................................................................ 31
3.2.9 Elpiji ............................................................................................. 32
3.2.10 Adaptor ....................................................................................... 32
3.2.10.1 Trafo ................................................................................ 32

xi

3.2.10.2 Dioda ............................................................................... 33
3.2.10.3 Kondensator..................................................................... 33
3.3 Bahan Uji .............................................................................................. 34
3.3.1 Natrium Hidroksida (NaOH)........................................................ 34
3.3.2 Aquades ........................................................................................ 34
3.3.3 Gipsum (Gips) .............................................................................. 35
3.4 Kalibrasi Alat Uji ................................................................................. 35
3.3.1 Multimeter ................................................................................... 37
3.3.2 Timbangan ................................................................................... 38
3.3.3 Termokopel.................................................................................. 38
3.4

Prosedur Pengujian ............................................................................... 38
3.4.1 Persiapan Pengujian..................................................................... 38
3.4.2 Langkah Pengujian ...................................................................... 39

3.5

Metode Perhitungan.............................................................................. 40

BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA ........................................................ 41
4.1 Data Hasil Pengujian ............................................................................. 41
4.1.1 Data Pengujian Bahan Bakar Elpiji Murni................................... 41
4.1.2 Data Pengujian Bahan Bakar dengan Alat Elektrolizer HHO ..... 42
4.1.3 Data Hasil Pengujian Produksi HHO dengan Elektrolizer HHO . 45
4.2 Analisa Data .......................................................................................... 46

BAB V PENUTUP ..................................................................................................... 53
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 53
5.2 Saran ...................................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 54
LAMPIRAN

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandunga butane dan propane elpiji ...........................................................

5

Tabel 4.1 Data hasil pengujian bahan bakar elpiji murni............................................ 41
Tabel 4.2 Data hasil pengujian bahan bakar elpiji dengan alat elektroliser HHO ...... 42
Tabel 4.3 Data hasil pengujian pemakaian kompor dengan alat elektroliser HHO
selama 1 jam ................................................................................................ 45
Tabel 4.4 Hasil perhitungan prosentase penghematan elpiji menggunakan elektroliser
HHO ............................................................................................................ 47
Tabel 4.5 Hasil perhitungan prosentase penghematan waktu pemanasan menggunakan
elektroliser HHO ......................................................................................... 49

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Skema alat penghemat elpiji ...................................................................

3

Gambar 2.1 Perbandingan rentang kemudahan terbakar beberapa jenis bahan
bakar ........................................................................................................ 10
Gambar 2.2 Skema prinsip elektrolisis ....................................................................... 13
Gambar 2.3 Kalium Hidroksida (KOH) ...................................................................... 17
Gambar 2.4 Natrium Hidroksida ................................................................................. 18
Gambar 2.5 Skema Pemasangan Elektrolizer HHO pada Kompor Gas ...................... 21
Gambar 3.1 Diagram alir metodologi penelitian......................................................... 25
Gambar 3.2 Skema alat uji .......................................................................................... 26
Gambar 3.3 Gelas ukur ............................................................................................... 27
Gambar 3.4 Stopwatch ................................................................................................ 27
Gambar 3.5 Multimeter ................................................................................................ 28
Gambar 3.6 Termokopel ............................................................................................. 28
Gambar 3.7 Timbangan digital .................................................................................... 29
Gambar 3.8 Index massa ............................................................................................. 29
Gambar 3.9 Tabung elektrolisis .................................................................................. 30
Gambar 3.10 Elektroda ................................................................................................ 30
Gambar 3.11 Panci berpengaduk ................................................................................. 31
Gambar 3.12 Kompor................................................................................................... 31
Gambar 3.13 Elpiji ....................................................................................................... 32
Gambar 3.14 Trafo ....................................................................................................... 33
Gambar 3.15 Dioda ...................................................................................................... 33
Gambar 3.16 Kondensator ........................................................................................... 34
Gambar 3.17 Natrium Hidroksida (soda api) ............................................................... 34
Gambar 3.18 Gipsum ................................................................................................... 35
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara konsentrasi NaOH pada larutan dengan
prosentase penghematan elpiji ............................................................... 47
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara konsentrasi NaOH pada larutan dengan
prosentase penghematan waktu .............................................................. 49

xiv

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Konsentrasi NaOH terhadap Arus .............................. 50
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara arus, jumlah HHO yang dihasilkan dan
penghematan elpiji ................................................................................. 51

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Perhitungan konsentrasi NaOH dalam larutan elektrolite

Lampiran 2

Perhitungan Penghematan Elpiji

Lampiran 3

Perhitungan Penghematan Waktu

Lampiran 4

Kalibrasi Alat Ukur

xvi